二相流解析コードTPFITの垂直矩形管における空気と水二相流に対する検証

The Validation of the detailed two-phase TPFIT code in air-water two-phase flow in an upward vertical square channel

Jiao, L.; 吉田 啓之  ; 高瀬 和之

Jiao, L.; Yoshida, Hiroyuki; Takase, Kazuyuki

原子力機構で開発中の界面追跡法に基づく詳細二相流解析コードTPFITの検証・評価の一環として、既存の垂直矩形管における空気-水二相流実験の解析に適用した。さらに、解析結果を元に、断面内の気泡分布や気泡径について評価を行い、実験結果との比較を行った。その結果、実験により確認された、矩形管の角部に気泡が集まる傾向が、解析により再現されることを確認した。しかし、気泡径については、壁面近傍での高い気泡密度による気泡合体が過大に評価されることに起因すると考えられる、実験との差異が見られるため、壁面近傍に微細な計算格子を用いる必要がある。

In Japan Atomic Energy Agency, the detailed two-phase flow analysis code TPFIT has been developed to simulate and evaluate two-phase flow characteristics in nuclear systems. In this study, a numerical simulation of bubbly flow in a vertical square channel was performed to validate the applicability of TPFIT code on bubbly flow simulation. By checking bubble distribution development in the flow direction, the calculation of the forces acting on bubbles was validated through comparing simulation results and experimental results from Matos et al. (2004). Comparisons between the experimental and numerical data revealed, in general, good agreement except serious bubble coalescence appeared in numerical simulation.